CN110617176A - 海岛机械人和为海岛机械人供电的发电设备及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种为海岛机械人供电的发电设备，包括底座，安装在底座上的蓄能装置，安装底座上的升降装置，安装在升降装置上的旋转器，安装在旋转器输出端上的第一轴，竖向转动式安装在第一轴端部的第二轴，竖向转动式安装在第二轴上的液压缸，安装在液压缸上的发电机，安装在发电机输入端上的叶片；发电机与蓄能装置电连接，蓄能装置与机械人电连接。本发明还涉及一种为海岛机械人供电的发电设备的使用方法，本发明还涉及一种海岛机械人，本发明可以为海岛上的机械人供电，属于海岛上机械人供电的技术领域。

Description

海岛机械人和为海岛机械人供电的发电设备及其使用方法
技术领域
本发明涉及海岛上机械人供电的技术领域，尤其涉及一种为海岛机械人供电的发电设备及其使用方法。
背景技术
机械人在海岛上作业时，常常因为缺电导致不能正常工作，若向海岛输送蓄电池，则需要很大的运输成本，目前还没有可行的办法为海岛上的机械人源源不断地提供充足的电能。
发明内容
针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种为海岛机械人供电的发电设备，可以为海岛上的机械人供电。
本发明的另一目的是：提供一种为海岛机械人供电的发电设备的使用方法，可以为海岛上的机械人供电。
本发明的又一目的是：提供一种海岛机械人，可以替代人在海岛上作业。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种为海岛机械人供电的发电设备，包括底座，安装在底座上的蓄能装置，安装在底座上的升降装置，安装在升降装置上的旋转器，安装在旋转器输出端上的第一轴，竖向转动式安装在第一轴端部的第二轴，竖向转动式安装在第二轴上的液压缸，安装在液压缸上的发电机，安装在发电机输入端上的叶片；发电机与蓄能装置电连接，蓄能装置与机械人电连接。
进一步的是：第一轴竖直设置，第二轴倾斜设置。
进一步的是：发电设备还包括太阳能电池，太阳能电池安装在液压缸上。
进一步的是：发电设备还包括太阳能集热器和转换装置，太阳能集热器安装在液压缸上，太阳能集热器与转换装置连接，转换装置与蓄能装置连接。
进一步的是：叶片的数量有4个，4个叶片沿着圆周方向均匀分布，叶片通过垫圈和锁紧螺母固定在发电机的输入端上。
进一步的是：升降装置包括安装在底座上的基架，剪叉式升降器，升降台，直推机构；剪叉式升降器下端的一边固定在基架上，剪叉式升降器下端的另一边设有下横推杆，下横推杆滑动式地安装在基架上，剪叉式升降器上端的一边固定在升降台上，剪叉式升降器上端的另一边设有上横推杆，上横推杆滑动式地安装在升降台上，直推机构的输出端连接在下横推杆上。
进一步的是：直推机构包括第一电机、涡轮、蜗杆、第一齿轮、第一齿条；第一电机安装在基架上，涡轮安装在第一电机的输出端上，涡轮与蜗杆相啮合，第一齿轮套装在蜗杆上，第一齿条滑动式地安装在基架上，第一齿轮与第一齿条相啮合，第一齿条的端部固定在下横推杆上。
进一步的是：底座上设有螺栓孔，底座通过螺栓固定在海岛的地面上，蓄能装置上设有隔离罩。
一种为海岛机械人供电的发电设备的使用方法，将底座固定在海岛的地面上，再将蓄能装置安装在底座或海岛的地面上，再将升降装置安装在底座上，然后将旋转器安装在升降装置上，然后将竖直放置的第一轴安装在旋转器的输出端上，再将第二轴转动式地安装在第一轴的端部，然后将液压缸转动式地安装在第二轴上，再将发电机安装在液压缸上，再将多个叶片安装在发电机的输入端上，再将发电机与蓄能装置用电缆连接起来，再将蓄能装置与机械人用电缆连接起来。
进一步的是：将太阳能集热器安装在液压缸上，再将太阳能集热器与转换装置连接起来，将转换装置与蓄能装置连接起来。
一种海岛机械人，包括底座，安装在底座上的蓄能装置、升降装置、摄像头、视觉传感器和无线传输模块，控制系统，安装在升降装置上的旋转器，安装在旋转器输出端上的第一轴，竖向转动式安装在第一轴端部的第二轴，竖向转动式安装在第二轴上的液压缸，安装在液压缸上的机械抓手；蓄能装置与机械人电连接，摄像头与视觉传感器信号连接，视觉传感器与无线传输模块信号连接，无线传输模块与控制系统信号连接，控制系统与机械人信号连接。由于人不方便在海岛上长期驻扎生活，海岛机械人可以替代人在海岛上作业，抓取并搬运重物。
总的说来，本发明具有如下优点：
本发电设备可以为在海岛上作业的机械人提供充足的电能，海岛上风力充足，可以充分利用风力发电。升降装置可以带动发电机和叶片整体上下运动，第二轴和液压缸可以旋转，同时液压缸可以带动发电机和叶片整体伸缩，可以调整叶片，使得叶片处于最佳的角度。在风能不足时，还可以利用太阳能发电。
附图说明
图1是本发电设备的结构示意图。
图2是升降装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施方式来对本发明做进一步详细的说明。
为了便于统一查看说明书附图里面的各个附图标记，现对说明书附图里出现的附图标记统一说明如下：
1为蓄能装置，2为底座，3为升降装置，4为旋转器，5为第一轴，6为第二轴，7为液压缸，8为发电机，9为发电机的输入端，10为叶片，3-1为第一电机，3-2为涡轮，3-3为蜗杆，3-4为第一齿轮，3-5为第一齿条，3-6为第二滑槽，3-7为下横推杆，3-8为剪叉式升降器，3-9为限位块，3-10为第一滑槽，3-11为基架，3-12为升降台。
结合图1所示，一种为海岛机械人供电的发电设备，包括底座，安装在底座上的蓄能装置，安装在底座上的升降装置，安装在升降装置上的旋转器，安装在旋转器输出端上的第一轴，竖向转动式安装在第一轴端部的第二轴，竖向转动式安装在第二轴上的液压缸，安装在液压缸上的发电机，安装在发电机输入端上的叶片；发电机与蓄能装置电连接，蓄能装置与机械人电连接。旋转器可以带动第一轴之上的其他部件整体在水平方向上旋转，竖向转动式安装即在竖直平面内转动式安装。第二轴可以以第一轴的端部为中心上下摆动，液压缸可以以第二轴的端部为中心上下摆动，液压缸可以伸出或缩回，从而带动发电机及叶片整体伸出或缩回。第一轴竖直设置，第二轴倾斜设置。
本发电设备还可以扩展到太阳能发电，一种利用太阳能发电的方法是：发电设备还包括太阳能电池，太阳能电池安装在液压缸上。太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件，是一个半导体光电二极管，当太阳光照到光电二极管上时，光电二极管就会把太阳的光能变成电能，产生电流。当许多个电池串联或并联起来就可以成为有比较大的输出功率的太阳能电池方阵了。
另一种利用太阳能发电的方法是：发电设备还包括太阳能集热器和转换装置，太阳能集热器安装在液压缸上，太阳能集热器与转换装置连接，转换装置与蓄能装置连接。太阳能集热器收集热能，并经转换装置转换为电能后存储到蓄能装置上。太阳能集热器和转换装置属于现有的成熟技术。
叶片的数量有4个，4个叶片沿着圆周方向均匀分布，叶片通过垫圈和锁紧螺母固定在发电机的输入端上。
现有技术中，升降装置的具体结构有多种，如液压缸等。结合图1、图2所示，一种升降装置的结构是：升降装置包括安装在底座上的基架，剪叉式升降器，升降台，直推机构。基架安装在底座的上端面，剪叉式升降器下端的一边(图中的左边)固定在基架上，剪叉式升降器下端的另一边(图中的右边)设有下横推杆，下横推杆滑动式地安装在基架上，剪叉式升降器上端的一边(图中的左边)固定在升降台上，剪叉式升降器上端的另一边(图中的右边)设有上横推杆，上横推杆滑动式地安装在升降台上，直推机构的输出端连接在下横推杆上。基架和升降台上均设有第一滑槽，上横推杆可以沿着升降台的第一滑槽滑动，下横推杆可以沿着基架的第一滑槽滑动；上横推杆的两端和下横推杆的两端均设有限位块，下横推杆的限位块位于基架的外侧，上横推杆的限位块位于升降台的外侧，总共有四个限位块，可以限制上横推杆和下横推杆沿着轴向方向移动。直推机构包括第一电机、涡轮、蜗杆、第一齿轮、第一齿条。第一电机安装在基架上，涡轮安装在第一电机的输出端上，涡轮与蜗杆相啮合，第一齿轮套装在蜗杆上，基架上设有第二滑槽，第一齿条滑动式地安装在基架的第二滑槽上，第一齿轮与第一齿条相啮合，第一齿条的端部固定在下横推杆上。第一齿轮和第二齿条均有两个，两个第一齿轮套装在蜗杆的两端，第一电机位于两条第一齿条的中间。第一电机驱动涡轮运转，涡轮运动带动蜗杆转动，蜗杆转动带动第一齿轮转动，第一齿轮转动带动第一齿条沿着第二滑槽移动，第一齿条的移动推动下横推杆移动，进而驱使剪叉式升降器的上升和下降，旋转器安装在升降台上，从而驱动旋转器及其上的部件整体上下运动。
底座上设有螺栓孔，底座通过螺栓固定在海岛的地面上，蓄能装置上设有隔离罩。蓄能装置不一定安装在底座上，也可以安装在合适的地方。
本发电设备的工作原理：机械人在海岛上作业时，常常因为缺电导致不能正常工作，本发电设备可以为在海岛上作业的机械人提供充足的电能。海岛上风力充足，可以充分利用风力发电，风吹动叶片转动，转动的叶片带动发电机发电，发电机产生的电能存储到蓄能装置上，然后蓄能装置为机械人供电。升降装置可以带动发电机和叶片整体上下运动，第二轴和液压缸可以旋转，同时液压缸可以带动发电机和叶片整体伸缩，可以调整叶片，使得叶片处于最佳的角度。旋转器、液压缸与第二轴的旋转属于现有技术。在风能不足时，还可以利用太阳能发电。
一种为海岛机械人供电的发电设备的使用方法，将底座固定在海岛的地面上，再将蓄能装置安装在底座或海岛的地面上，再将升降装置安装在底座上，然后将旋转器安装在升降装置上，然后将竖直放置的第一轴安装在旋转器的输出端上，再将第二轴转动式地安装在第一轴的端部，然后将液压缸转动式地安装在第二轴上，再将发电机安装在液压缸上，再将多个叶片安装在发电机的输入端上，再将发电机与蓄能装置用电缆连接起来，再将蓄能装置与机械人用电缆连接起来。
将太阳能集热器安装在液压缸上，再将太阳能集热器与转换装置连接起来，将转换装置与蓄能装置连接起来。
同时，本发电设备还可以改装成一种海岛机械人，该一种海岛机械人包括底座，安装在底座上的蓄能装置、升降装置、摄像头、视觉传感器和无线传输模块，控制系统，安装在升降装置上的旋转器，安装在旋转器输出端上的第一轴，竖向转动式安装在第一轴端部的第二轴，竖向转动式安装在第二轴上的液压缸，安装在液压缸上的机械抓手；蓄能装置与机械人电连接，摄像头与视觉传感器信号连接，视觉传感器与无线传输模块信号连接，无线传输模块与控制系统信号连接，控制系统与机械人信号连接。由于人不方便在海岛上长期驻扎生活，海岛机械人可以替代人在海岛上作业，抓取并搬运重物。蓄能装置可以为海岛机械人供电，机械抓手可以抓取重物，液压缸可以推动机械抓手移动。蓄能装置与机械人电连接，蓄能装置可以为机械人的升降装置、摄像头、视觉传感器、旋转器、机械抓手等其他部件供电。摄像头拍摄图像信息，然后将图像信息传输给视觉传感器，视觉传感器再将相应信号传输给无线传输模块，无线传输模块传输信号给控制系统，控制系统控制机械人的升降装置、摄像头、视觉传感器、旋转器、机械抓手等其他部件工作。机械人可以利用抓手去搬重物，当另外一个机器人的蓄电池损坏时，其他机械人的抓手可以为该机械人更换蓄电池。至于控制系统如何控制机械人的升降装置、摄像头、视觉传感器、旋转器、机械抓手等其他部件工作，这些控制原理属于现有技术。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种为海岛机械人供电的发电设备，其特征在于：包括底座，安装在底座上的蓄能装置，安装在底座上的升降装置，安装在升降装置上的旋转器，安装在旋转器输出端上的第一轴，竖向转动式安装在第一轴端部的第二轴，竖向转动式安装在第二轴上的液压缸，安装在液压缸上的发电机，安装在发电机输入端上的叶片；发电机与蓄能装置电连接，蓄能装置与机器人电连接。
2.按照权利要求1所述的一种为海岛机械人供电的发电设备，其特征在于：第一轴竖直设置，第二轴倾斜设置；底座上设有螺栓孔，底座通过螺栓固定在海岛的地面上，蓄能装置上设有隔离罩。
3.按照权利要求1所述的一种为海岛机械人供电的发电设备，其特征在于：发电设备还包括太阳能电池，太阳能电池安装在液压缸上。
4.按照权利要求1所述的一种为海岛机械人供电的发电设备，其特征在于：发电设备还包括太阳能集热器和转换装置，太阳能集热器安装在液压缸上，太阳能集热器与转换装置连接，转换装置与蓄能装置连接。
5.按照权利要求1所述的一种为海岛机械人供电的发电设备，其特征在于：叶片的数量有4个，4个叶片沿着圆周方向均匀分布，叶片通过垫圈和锁紧螺母固定在发电机的输入端上。
6.按照权利要求1所述的一种为海岛机械人供电的发电设备，其特征在于：升降装置包括安装在底座上的基架，剪叉式升降器，升降台，直推机构；剪叉式升降器下端的一边固定在基架上，剪叉式升降器下端的另一边设有下横推杆，下横推杆滑动式地安装在基架上，剪叉式升降器上端的一边固定在升降台上，剪叉式升降器上端的另一边设有上横推杆，上横推杆滑动式地安装在升降台上，直推机构的输出端连接在下横推杆上。
7.按照权利要求6所述的一种为海岛机械人供电的发电设备，其特征在于：直推机构包括第一电机、涡轮、蜗杆、第一齿轮、第一齿条；第一电机安装在基架上，涡轮安装在第一电机的输出端上，涡轮与蜗杆相啮合，第一齿轮套装在蜗杆上，第一齿条滑动式地安装在基架上，第一齿轮与第一齿条相啮合，第一齿条的端部固定在下横推杆上。
8.一种为海岛机械人供电的发电设备的使用方法，其特征在于：将底座固定在海岛的地面上，再将蓄能装置安装在底座或海岛的地面上，再将升降装置安装在底座上，然后将旋转器安装在升降装置上，然后将竖直放置的第一轴安装在旋转器的输出端上，再将第二轴转动式地安装在第一轴的端部，然后将液压缸转动式地安装在第二轴上，再将发电机安装在液压缸上，再将多个叶片安装在发电机的输入端上，再将发电机与蓄能装置用电缆连接起来，再将蓄能装置与机械人用电缆连接起来。
9.按照权利要求8所述的一种为海岛机械人供电的发电设备的使用方法，其特征在于：将太阳能集热器安装在液压缸上，再将太阳能集热器与转换装置连接起来，将转换装置与蓄能装置连接起来。
10.一种海岛机械人，其特征在于：包括底座，安装在底座上的蓄能装置、升降装置、摄像头、视觉传感器和无线传输模块，控制系统，安装在升降装置上的旋转器，安装在旋转器输出端上的第一轴，竖向转动式安装在第一轴端部的第二轴，竖向转动式安装在第二轴上的液压缸，安装在液压缸上的机械抓手；蓄能装置与机械人电连接，摄像头与视觉传感器信号连接，视觉传感器与无线传输模块信号连接，无线传输模块与控制系统信号连接，控制系统与机械人信号连接。
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